ABPLC程序员物联网指南
它是什么？
工厂车间面临的挑战是如何将当今可编程控制器和以太网网络的紧密耦合工厂车间架构*地集成到企业和Internet的松散耦合Web服务架构中。将这些技术与松散耦合的企业技术集成需要大量的人力和计算资源才能完成任何事情。在这个过程中，我们丢失了很多重要的元数据；我们失去了决心，我们创造了脆弱而脆弱的系统，这是支持的噩梦。甚至不要询问他们创建的安全漏洞。这些系统的设计并不是高度安全的。这些系统是一个纸牌屋。
由于工厂车间和企业之间的不连续性，我们失去了挖掘工厂车间质量数据、查询和构建维护数据数据库、提供仪表板报告系统、收集历史数据和提供企业分析系统的机会。改进维护程序、减少停机时间以及比较整个企业内不同工厂、生产线和单元的性能的机会都已丧失。
这一挑战的解决方案可能是OPCUA。OPCUA既可以用于工厂车间，也可以用于企业。OPCUA可靠、安全，*重要的是，可以轻松地对“对象”进行建模，并使这些对象在工厂车间、企业应用程序和整个公司中可用。它背后的想法比我们大多数人以前想过的要广泛得多。
而这一切都始于一个对象。一个对象可以像单个数据一样简单，也可以像过程、系统或整个工厂一样复杂。
它可能是数据值、元数据和关系的组合。以双回路控制器为例：双回路控制器对象会将每个回路的设定值和实际值的变量关联起来。这些变量将引用其他包含元数据的变量，如温度单位、高低设定点和文本描述。该对象还可以提供可用订阅以获取有关数据值或该数据值的元数据更改的通知。访问该对象的客户端可以获得尽可能少的数据（单个数据值），或者非常丰富的信息集，可以非常详细地描述该控制器及其操作。
OPCUA与其工厂车间的同类产品一样，由客户端和服务器组成。客户端设备请求信息。服务器设备提供它。但是UA服务器的功能比EtherNet/IP、ModbusTCP或ProfiNetIO服务器的功能复杂得多。
OPCUA服务器将数据、信息、流程和系统建模为对象，并以对非常不同类型的客户端应用程序有用的方式将这些对象呈现给客户端。更好的是，UA服务器提供客户端可以使用的复杂服务，例如发现服务，用于查找OPCUA服务器并识别其功能。
它的优点和缺点是什么？
OPCUA不是协议。OPCUA是一种用于在工厂车间和企业中移动数据的架构。它有许多的功能。它是*将编码、传输和消息安全与消息层和地址空间完全分离的架构。这为许多组织提供了实现其特定数据模型和消息传递方案（例如BACnet）的机会，同时使用BACnet提供的强大且易于集成的安全性、传输和编码。OPCUA还提供可扩展性、设备发现、发布-订阅和比当今使用的任何系统都强大得多的建模系统等功能。
与所有技术一样，OPCUA也有其缺点。它很复杂。它可能难以实现，并且有些版本具有不会向后兼容的新功能。
休息
它是什么？
与本文中描述的其他概念不同，REpresentationalStateTransfer(REST)不是一种协议，也不是一种技术，而是一种用于在Internet上移动数据的架构概念。REST架构或RESTful接口只是一种非常灵活的设计，通常构建在HTTP之上，用于客户端设备使用定义明确且简单的流程向服务器设备发出请求。
在REST中，网络上的设备如何运行的概念与大多数其他网络技术的网络概念视图不同。我们通常将网络视为提供某些特定服务集的一组设备。例如，Modbus设备提供一组特定的服务，如读取线圈、读取保持寄存器等。在工业自动化中使用的大多数技术中，客户端设备必须学、实施和使用一些预定义服务来访问设备资源。这种架构在我们有限的范式自动化系统中运行良好，但在将数据传输到企业和云的世界中效果不佳。
REST以资源为中心，而不是以功能为中心。在RESTful架构中，服务器被视为一组资源，如果您愿意，可以使用名词，可以通过一组简单的动词（如GET、POST、UPDATE等）对其进行操作。与我们过去使用的以功能为中心的有限技术相比，这种架构产生了一种更灵活的资源检索机制。
它的优点和缺点是什么？
REST是构建简单物联网应用程序的一个很好的替代方案。它易于理解，易于实现，但功能不如其他一些替代方案。作为将工厂车间数据移动到IT应用程序或云服务器的简单机制，REST可能是一个不错的选择。您可以实施提供REST接口的工厂车间服务器，并将Java对象、XML或CSV定义为数据的交付格式。它不会是实时的——但您并不是需要实时数据。
AB可编程控制器和物联网
如果您是集成商、分销商、控制工程师或其他自动化*人士，您的客户需要更多地与企业集成。您一直将自动化设备与Windows和Linux应用程序集成，但现在您需要将工厂车间数据传输到基于企业的应用程序和基于云的应用程序，在这些应用程序中可以对这些数据进行存档、可视化、处理和分析。您的一些客户甚至希望与他们的客户进行前向集成以及与供应商的后向集成。
这是一个很大的挑战。有时，您需要的数据被锁定在设备中且不易访问。有时它实际上并不存在。其他时候它可以在一些旧的、专有的和当前不受支持的网络上使用，比如DH+。但通常它在可编程控制器中。
如果您有来自Siemens、Beckhoff或Wago的新控制器，它很可能支持使用OPCUA的通信。借助Windows10中对OPCUA的本机支持，您可以轻松无缝地获取所需的数据。但这不太可能，因为这些控制器目前只占市场的一小部分。
如果您有一个旧的Allen-Bradley控制器，您如何创建某种IoT应用程序？如果您有ControlLogix会怎样？尽管ControlLogix更不用说PLC5、SLC和MicroLogix没有将数据移动到企业的固有能力，但仍有一些可能性。
向它扔另一台电脑
这是我们一直以来的做法。使用OPCClassic驱动程序、RsLinx或RTA标签客户端将数据从Allen-Bradley可编程控制器移动到Windows环境中。从那里，您编写自己的应用程序，将这些数据表条目移动到本地数据库、另一台服务器上的数据库或企业或云服务器上的某个应用程序。
这是一个物联网应用程序，但它并不漂亮。通常，我们必须对PLC进行编程以收集一些并非其控制回路固有部分的数据，例如能源数据。该数据映射到PLC数据表，然后传输到Windows环境，然后传输到其他地方。您可能会丢失分辨率，原始数据ID和格式可能会丢失，没有时间戳，也没有描述数据的元数据。它可以工作，但可以保证该过程会中断，您将在那里进行故障排除和修复。
将模块添加到机架
另一种方法是购买“物联网模块”。有些供应商正在销售ControlLogix的机架内解决方案。Softing有一个叫做eATMtManager。对于基于ControlLogix的应用程序来说，这是一个非常强大的解决方案。它与PLC的数据表高度集成，可以非常快速地将大量数据移动到Oracle或SQL数据库。这是一种昂贵的解决方案，但如果您拥有大量数据，则它是您*的解决方案。
使用“Edge”网关模块
Edge在这里用引号引起来，因为它是另一个没有真正定义的术语。现在有供应商开始提供这些“边缘”网关，可以使用物联网协议移动自动化和构建数据。
有些只是网关，使用EtherNet/IP、ProfiNetIO和其他工厂车间协议来收集数据，然后使用物联网协议（如MQTT或OPCUA）发送数据。如果您需要的数据可以通过以太网获得，这种类型的边缘网关就可以正常工作，但它远不是*的解决方案。
某些数据（例如电机驱动能量数据）通常不包含在控制数据包中。因此，首先设备必须通过网络提供您想要的数据，并非所有设备都这样做。其次，由于网关必须明确打开与拥有数据的设备的连接，然后发送命令来获取数据，因此您将使用于机器操作的带宽。对许多设备执行大量操作，突然之间，机器的运行性能下降。一些制造商正在为这种情况在运营网络旁边安装信息网络。
另一个问题是，许多网关可以使用以太网网络协议，但不能访问PLC的数据表。发送到IoT应用程序的大部分数据都被锁定在该PLC中，您必须找到一个知道如何从该数据表中获取数据的网关。
实时自动化有多种产品正在开发中，可以满足这一需求。一种是能够从Allen-Bradley可编程控制器获取数据表条目，并使用简单的文件传输（如XML和CSV）将它们推送到企业和云应用程序。另一个可以使用HTTP客户端和JSON按需推送数据。另一个可以OPCUA使您的Allen-Bradley可编程控制器能够使用OPCUA进行通信。
这两种产品都极大地增强了PLC、SLC、MicroLogix和Logix可编程控制器的连接性，并使构建IoT应用程序变得更加容易。
下一步做什么
每个应用程序问题都没有*的解决方案。在选择解决方案之前，必须考虑平台、要访问的数据元素的数量、时间和其他考虑因素。有时，它是一个奇怪的通信接口、非打印机、仪表或条形码阅读器。有时，这是一个性能问题。有时，问题在于哪些硬件可以支持软件应用程序。有时需要的是在实施新系统之前就技术是什么以及它的发展方向提供一些指导。
如果您需要增加您的AB可编程控制器的连接性，无论该PLC可能有多老或您的应用程序是什么，实时自动化都可以帮助您了解物联网和网络技术的复杂世界，因为它适用于ABPLC。
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